Projet Améthyste : Episode #3

Comme promis, cet article va traiter des parties en carbone du prototype. Chassis plein, emmental, épaisseur, flex, hystérésis et plein d’autres sont invités à la fête…

Petite histoire des châssis, des dinosaures à nos jours

Vous vous en doutez sûrement, les châssis ont au fil du temps beaucoup changé.  Matière, forme, flex, articulations, les fabricants ont su être inventifs, pour le bonheur des pilotes mais aussi de leurs porte-feuilles. On va néanmoins se concentrer sur la plateforme qui nous intéresse aujourd’hui (le touring 4WD) afin de réduire un peu le champ des possibles…

Parmi les premiers châssis touring on trouve le TA02 de chez Tamiya. Ce châssis, plutôt orienté loisir à l’achat, profitait d’un catalogue d’options quasi-interminable, et une fois équipé de toutes celles-ci, la voiture valait généralement 3 à 4 fois son prix d’achat. Parmi ces options on en trouve deux en particulier:

  • Une conversion FRP (Tamiya 53166), qui permet de dégager le châssis baignoire au profit d’un châssis composé de deux plaque en fibres de verre.
  • Un chassis carbone et sa platine (Tamiya 53195), qui viennent remplacer les deux plaques FRP citées ci-dessus.

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Le carbone a bien sûr l’avantage du poids sur la fibre de verre, mais pas seulement. C’est un matériau très intéressant au niveau du flex, c’est-à-dire la manière dont ils se déforment et reprend sa forme initiale. Je reviendrai sur l’importance de ce paramètre plus loin, ne vous en faites pas…

Bon, reprenons, comme vous le voyez sur cette photo, à l’époque on fait des choses simples, fonctionnelles. On met des trous là ou il y a des vis, ou là ou il y a besoin de faire passer des fils, rien de bien folichon. Chez la concurrence, on va vite commencer à faire des trous un peu partout, notamment pour abaisser la masse des batteries ou du moteur au plus près du sol. On en profite également pour retirer un peu de matière afin de rendre le châssis plus léger.

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Avec l’apparition de chassis plus modernes, comme la RS4 Pro2, ou la Team Associated TC3, on commence à prendre conscience des problèmes liés au chassis, notamment le tweak et le flex.

Quand je tweak sur mon flex…

Lorsqu’un modèle roule, il est soumis à des déformations étonnamment importantes, au niveau du châssis mais également au niveau des triangulations, des suspensions et de la transmission. Ces déformations ont plusieurs effets, mais les plus quantifiables sont certainement le grip et la vitesse en passage de courbe. Sur une voiture 1:1, le grip vient principalement des pneus et des suspensions. On peut l’ajuster en sur-gonflant les pneus ou en ramollissant l’hydraulique des suspensions. Si vous avez été attentifs, vous vous êtes probablement déjà rendu compte que les suspensions d’un modèle 1:10 sont ÉNORMES proportionnellement au reste du véhicule. Je ne vais pas rentrer dans le détails mais en résumé, nos suspensions sont trop grosses pour adresser toutes les fréquences d’amortissements provoquées par le revêtement de la piste. En gros, elles vont travailler sur les sauts, les grosses bosses, les changements d’équilibre du châssis, mais pas absorber les aspérités ni les cailloux. Et qui qui va s’en charger de ces saletés de vibrations? Ben c’est notre ami le châssis! Le flex sert donc également à absorber les aspérités minuscules de la piste.Il va également amortir les changements d’appui violents, absorbant une partie de l’énergie transférée de gauche à droite. J’espère que vous voyez maintenant à quel point le flex est important.

Evidemment, ce genre de montage n’a pas que des avantages. deux plaque de carbones fixées entre elles par des éléments étrangers et des vis, ca se déforme certes, mais ca va aussi bouger au niveau du jeu des vis… Ce qui veut dire qu’en plus de l’hystérésis du châssis en carbone, la déformation en spirale induit une mise en vrac de certains éléments qui mènent à ce que j’ai l’habitude d’appeler une patate… En gros le châssis et la platine sont vrillés, la répartition de la masse sur les roues est modifiée, la voiture fait n’importe quoi. Cela se produit surtout sur des chocs, ou des accrochages évidemment, mais il est conseillé de vérifier le tweak de la voiture avant chaque départ. Pour se faire, on va utiliser un banc de tweak, qui va mesurer le parallélisme entre les trains avant et arrière

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et un “marbre” et sa barre afin de remettre le tout à plat

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Revenons à nos moutons…

Après ces considérations techniques, reprenons le fil de notre historique. Une des premières modes à apparaître fut celle des châssis “Emmental”, pleins de trous. Cela a commencé à l’époque des accus Sub-C et s’est poursuivi à l’époque des LiPO. Les découpes variaient beaucoup d’un fabricant à l’autre, mais la mode était au chassis relativement épais (2.5mm) avec beaucoup de trous.

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Oui bon ils étaient un peu dans l’excès mais bon… Parallèlement à cette mode, certains optionneurs, comme Exotek, préfèraient utiliser des carbones plus fin (2mm) et des châssis dits pleins.
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Malgré cela on voit nettement des trous “stratégiques” afin de localiser ou influencer le flex. Il est important aussi de savoir qu’un châssis plus fin va s’user plus vite. Non pas qu’il va se rayer dessous, mais les fibres à l’intérieur vont s’user plus vite et il va perdre ses caractéristiques originelles. Pour avoir rouler avec un châssis de ce type, je peux vous dire qu’on le sent lorsqu’il est en fin de vie…

Depuis quelques temps, la mode est revenue aux châssis pleins, assez fins, autour de 2.25mm pour les modèles en carbone et 2mm pour les modèles en alu. Ah l’alu, voila un sujet que je ne traiterai pas ici, je ferai peut-être en article pour en dire tout le bien que j’en pense…

Il dit qu’il voit pas le rapport

 A la base de cet article il y a quand-même un proto, donc revenons-y gaiement. J’ai toujours été plus fan des chassis pleins, je suis donc parti sur ce type-là lors des première ébauches. Niveau design, je pars sur du simple, une forme aérodynamique, d’une largeur comparable à ce que Exotek produit (~86mm). Je place dessus les composants sûrs, comme les supports de triangles, la direction et les 3 cellules. J’y place également des trous pour les tendeurs de courroies, un tout à l’avant entre les pivots de direction et un à l’arrière au cas ou…chassis TCXXX

Maintenant il reste à voir comment on fixe l’accu. Sur mon proto FWD (baptisé plus simplement TC-F), j’avais choisi de simplement fixer un shorty latéralement, en travers du châssis, autant dire que maintenant que je vais faire usiner un châssis sur mesure, je vais essayer de trouver un système plus performant. J’opte pour des fentes et du scotch blindé. Beaucoup de pilotes y sont allergiques mais moi je trouve cela pratique. Vous le voyez ci-dessus, j’ai dessiné 4 paires de fentes, ce qui permettra de monter un shorty en largeur, un square pack ou deux saddles et même un shorty en longueur. Cette dernière possibilité n’est pas vraiment importante, mais bon quand vous faites une pièce prototype, pensez à la rendre un peu polyvalente, ça évitera de faire des dizaines d’itération pendant le développement. Le montage principal (shorty transversal) bénéficie également de deux plots de servo pour le maintien longitudinal.

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Le montage du square-pack est nettement plus tendu, l’électronique rentre au chausse-pied, et je serai obligé de placer le récepteur sur la platine ou sur le servo, mais bon l’important c’est que ça rentre. Cette solution n’est là vraiment au cas ou je n’aurais pas assez d’autonomie avec un shorty, 4800mAh max au moment ou j’écris ces lignes (ndlr: oups! http://www.redrc.net/2015/05/reedy-5300mah-70c-lipo-shorty-battery-pack/).

square-packLa platine, elle, adopte un design relativement original, en X, pour localiser le flex mais aussi pour la praticité de l’installation électronique. Aucun variateur digne de ce nom équipé d’un ventilateur ne peut passer sous la platine, donc autant y penser avant. Ça le fait comme ça non?

installation électroniquePlus simplement, sur l’arrière, une mini-platine reliera la cellule centrale et la cellule arrière, histoire de solidariser le tout. Son épaisseur de 2mm est fixée par l’espace entre les deux pièces alu. Elle comporte deux “ponts” afin de pouvoir facilement en tronçonner un à la dremel si le montage s’avérait trop rigide. Ça me semblait une bonne idée, mais on y reviendra…

mini-platine

Voila donc pour les pièces carbone, à bientôt pour la suite…

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